Herramienta de análisis del microbioma

Herramientas bioinformáticas de fácil uso para abordar cuestiones complejas

La investigación sobre el microbioma avanza a un ritmo extraordinario y está cambiando nuestra forma de entender las intrincadas relaciones entre las comunidades microbianas y los sistemas en los que influyen. Desde el cuerpo humano hasta los suelos y los ecosistemas naturales, estas redes se están convirtiendo en motores fundamentales de la salud y la estabilidad medioambiental. Aunque los avances recientes han permitido profundizar en el conocimiento de los ecosistemas microbianos, uno de los retos más persistentes en este campo sigue siendo la obtención de conclusiones causales a partir de los datos del microbioma.

La metagenómica nos dice qué microbios hay y la metabolómica nos dice qué hacen con el huésped, lo que las convierte en la pareja ideal para comprender el microbioma. Cuando estas dos perspectivas se combinan, ofrecen una visión sinérgica de cómo las comunidades microbianas moldean los resultados biológicos y, lo que es más importante, por qué surgen determinados fenotipos. Sin embargo, la capacidad de explorar de forma eficiente y clara la actividad molecular mediante la metabolómica y de rastrearla hasta los microbios que contribuyen a ella mediante la metagenómica es un reto y requiere soluciones bioinformáticas diseñadas específicamente para navegar por esta complejidad con precisión. El descubrimiento significativo se produce cuando los datos de calidad, la interpretación cuidadosa y la tecnología intuitiva se unen para revelar ideas claras a partir de la complejidad. Proporcionar esta capacidad en una plataforma informática sin código, personalizable e intuitiva democratiza la accesibilidad de los conocimientos sobre el microbioma a una amplia comunidad científica.

La herramienta de análisis del microbioma dentro de la plataforma bioinformática integrada de Metabolon

La Plataforma Bioinformática Integrada (IBP) de Metabolonreúne las mejores herramientas de su clase para la investigación del microbioma, combinando la facilidad de uso intuitivo con el rigor científico para ayudar a los investigadores a pasar de manera eficiente de los datos en bruto a conocimientos biológicos significativos. El proceso comienza con un sólido proceso de control de calidad en varios pasos que evalúa la integridad de la secuenciación en etapas críticas, garantizando que los análisis posteriores se realicen sobre una base fiable. Una vez confirmada la calidad, los usuarios pueden explorar un conjunto personalizado de herramientas de creación de perfiles metagenómicos diseñadas para revelar las características de composición y funcionales de las comunidades microbianas en grupos de muestras.

La herramienta de análisis del microbioma unifica los datos metagenómicos, metabolómicos y fenotípicos en una plataforma accesible y sin código que simplifica los análisis complejos sin comprometer la flexibilidad ni la profundidad y el rigor analíticos. Desde los datos de secuenciación en bruto hasta las visualizaciones enriquecidas, la plataforma realiza el procesamiento de principio a fin sin necesidad de intervención manual ni ingeniería personalizada. Con esta base, los investigadores están capacitados desde el principio para descubrir características microbianas clave que hagan avanzar su investigación, identificar patrones a nivel de comunidad e investigar la variación funcional a través de niveles taxonómicos con confianza y facilidad. Esto permite a los investigadores hacer lo que mejor saben hacer: formular hipótesis y dejar que los datos les lleven a conclusiones biológicas sin sacrificar tiempo y recursos para la ingeniería de datos y los procedimientos estadísticos rutinarios.

A medida que los enfoques multiómicos ganan terreno en la investigación del microbioma, pocos ofrecen la perfecta integración multiómica que define la Herramienta de Análisis del Microbioma de Metabolon. Al alinear los datos metagenómicos con los perfiles metabolómicos y la información sobre el fenotipo, la plataforma permite investigar el impacto biológico de los cambios microbianos de forma exhaustiva e interpretable. Los paneles interactivos ayudan a identificar qué características están impulsando las diferencias a nivel de grupo, todo ello manteniendo el contexto biológico crítico a lo largo del análisis.

Esta visión integrada y multicapa permite una comprensión más completa de cómo la actividad microbiana influye en la biología del huésped. Tanto si el objetivo es el descubrimiento mecanicista como la aplicación traslacional, la herramienta de análisis del microbioma de Metabolonofrece la potencia analítica y la experiencia de uso sencilla necesarias para convertir los datos del microbioma en conocimiento procesable.

Características principales

Cada una de las funciones de la Herramienta de Análisis del Microbioma desempeña una función única y esencial, y se complementan para ofrecer una solución de análisis completa que acelera el camino hacia el conocimiento del microbioma. La plataforma es fácil de usar y no requiere conocimientos de codificación, por lo que el análisis metagenómico avanzado es rápido y accesible para una amplia comunidad científica.

Control de calidad de la metagenómica

La salida de datos de secuenciación de amplicones y escopeta es compleja, ya que consiste en grandes volúmenes de lecturas de secuenciación sin procesar en formato FASTQ, que requieren un procesamiento bioinformático exhaustivo para extraer información significativa que mantenga la fidelidad al contenido original de la muestra. La línea de procesamiento de datos metagenómicos de Metabolonevalúa exhaustivamente la calidad de los datos de secuencias, y los resultados de estos análisis se proporcionan a los clientes en un informe interactivo de control de calidad. La rigurosa evaluación de la calidad garantiza que los clientes puedan avanzar en el análisis y la interpretación de los datos con confianza en la calidad de los datos de entrada.

Perfiles de la comunidad metagenómica

Cada herramienta de análisis de la plataforma cumple una función distinta y esencial, complementando a las demás para ofrecer una solución de análisis completa que acelera el camino hacia el conocimiento. Dentro de la Herramienta de análisis del microbioma, puede acceder a un conjunto de análisis estadísticos y de visualización:

• Alpha Diversity evalúa la diversidad microbiana de una sola muestra para revelar las diferencias en la riqueza microbiana y la uniformidad entre los grupos de muestras.
• Beta Diversity compara las diferencias en la composición microbiana entre las muestras, destacando cómo la estructura general de la comunidad varía entre los grupos de muestras en función de los taxones microbianos compartidos y únicos.
• Los cladogramas permiten comparar perfiles taxonómicos entre grupos de muestras e identificar las zonas de cada grupo en las que empiezan a surgir diferencias.
• Los gráficos de barras apiladas de abundancia bacteriana relativa muestran lo comunes o raros que son los distintos microbios en cada grupo de muestras, lo que facilita la detección de patrones de abundancia bacteriana relacionados con las variables de estudio.
• La agrupación jerárquica agrupa las muestras con perfiles microbianos similares, lo que ayuda a revelar los microbios que muestran sistemáticamente niveles diferentes entre los grupos de muestras.
• Los diagramas de volcán del Análisis de Composición de Microbiomas (ANCOM ) destacan microbios específicos que difieren en abundancia entre dos grupos de muestras.
• El enriquecimiento del conjunto de taxones proporciona más contexto biológico al conectar los cambios en los microbios con sus posibles papeles o funciones biológicas.

Para cada análisis, los investigadores pueden explorar sus datos ajustando las agrupaciones de muestras, los niveles taxonómicos, los métodos estadísticos y un conjunto flexible de opciones de visualización, todo ello accesible a través de la intuitiva interfaz de usuario.

Juntas, estas técnicas ofrecen una exploración exhaustiva pero accesible de las comunidades microbianas. Al revelar tanto la estructura de la comunidad como su potencial funcional en distintos contextos biológicos, permiten a los investigadores descubrir aspectos más profundos de la influencia del microbioma en la salud y la enfermedad.

Análisis integrado del microbioma

La comprensión de los factores biológicos que impulsan las diferencias fenotípicas requiere algo más que el análisis de un solo genoma. La Plataforma Bioinformática Integrada (IBP) de Metabolonunifica los datos metagenómicos y metabolómicos mediante un conjunto de herramientas potentes e intuitivas diseñadas para descubrir perspectivas multidimensionales. El núcleo de esta capacidad es DIABLO, un método de integración multiómica supervisada que identifica características tales como taxones microbianos y metabolitos que trabajan en conjunto para distinguir entre los grupos de estudio.

Los resultados de DIABLO se visualizan en pantallas interactivas en las que los investigadores pueden examinar la separación de muestras, investigar las características más responsables de las diferencias de grupo y evaluar el rendimiento del modelo. Para poner aún más de relieve las relaciones entre los distintos grupos, los gráficos Circos visualizan las asociaciones entre las características microbianas y metabólicas, lo que ayuda a revelar las conexiones que impulsan la variación biológica.

Más allá del modelado, los análisis integradores de correlación añaden profundidad al cuantificar las relaciones directas entre microbios y metabolitos individuales para ofrecer perspectivas que pueden perderse mediante comparaciones de características individuales únicamente.

Mediante la combinación de técnicas de modelización estadística, agrupación jerárquica y reducción de la dimensionalidad, el análisis integrador de Metabolonproporciona una visión biológicamente significativa de la dinámica del microbioma. Este enfoque permite a los investigadores descubrir mecanismos potenciales, refinar hipótesis e identificar biomarcadores candidatos que diferencian grupos con mayor claridad y confianza.

¿Por qué utilizar la herramienta de análisis del microbioma de Metabolon?

La herramienta de análisis del microbioma de Metabolonofrece una clara ventaja al integrar la metabolómica y la metagenómica en una plataforma fácil de usar y sin códigos. El procesamiento de datos de extremo a extremo está totalmente automatizado, proporcionando resultados listos para interpretar que ayudan a los investigadores a pasar sin problemas de los datos al descubrimiento.

Esta solución integral conecta directamente la composición microbiana con la actividad metabólica funcional, al incluir funciones interactivas para el análisis de la diversidad, el perfil de la comunidad, la exploración de vías y la integración multiómica. En conjunto, estas características permiten a los investigadores ir más allá de los resúmenes descriptivos y llegar a una comprensión mecanicista, apoyando la generación de hipótesis, la identificación de biomarcadores y la comprensión a nivel de sistemas de la función del microbioma. Tanto si el objetivo es el descubrimiento mecanístico como la aplicación traslacional, la herramienta de análisis del microbioma de Metabolonofrece la potencia analítica y la experiencia de uso sencilla necesarias para convertir los datos del microbioma en conocimiento procesable.

Empezar a investigar el microbioma

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